#pragma once

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>

template <class T>
class RingQueue
{
private:
    /*当调用 sem_wait 函数时，它会检查信号量的当前值。
    如果信号量的值大于零，表示资源可用，sem_wait 会将
    信号量的值减一，并允许线程继续执行。如果信号量的值
    为零，表示没有可用资源，调用线程将被阻塞，直到信号
    量的值增加，这通常是由其他线程释放资源并调用 sem_post 函数来实现的。*/
    void P(sem_t &s)
    {
        sem_wait(&s);
    }
    /*sem_post 函数的作用是将信号量的值增加1。
    如果有线程因为信号量的值为零而被阻塞，调用 sem_post 可能会唤醒其中一个线程。*/
    void V(sem_t &s)
    {
        sem_post(&s);
    }

public:
    void Push(const T &in)
    {
        P(_space_sem);
        pthread_mutex_lock(&_p_mutex);
        _ringqueue[_p_step] = in;
        _p_step++;
        _p_step %= _max_cap;
        pthread_mutex_unlock(&_p_mutex);
        V(_data_sem);
    }
    void Pop(T *out)
    {
        P(_data_sem);
        pthread_mutex_lock(&_c_mutex);
        *out = _ringqueue[_c_step];
        _c_step++;
        _c_step %= _max_cap;
        pthread_mutex_unlock(&_c_mutex);
        V(_space_sem);
    }

    /*
    int sem_init __P ((sem_t *__sem, int __pshared, unsigned int __value));　　
    sem为指向信号量结构的一个指针；
    pshared不为０时此信号量在进程间共享，否则只能为当前进程的所有线程共享；
    value给出了信号量的初始值。*/
    RingQueue(int maxcap) : _ringqueue(maxcap), _max_cap(maxcap), _c_step(0), _p_step(0)
    {
        sem_init(&_data_sem, 0, 0);
        sem_init(&_space_sem, 0, maxcap);

        pthread_mutex_init(&_c_mutex, nullptr);
        pthread_mutex_init(&_p_mutex, nullptr);
    }
    ~RingQueue()
    {
        sem_destroy(&_data_sem);
        sem_destroy(&_space_sem);

        pthread_mutex_destroy(&_c_mutex);
        pthread_mutex_destroy(&_p_mutex);
    }

private:
    std::vector<T> _ringqueue;
    int _max_cap;
    int _c_step;
    int _p_step;

    sem_t _data_sem;  // 消费者关心
    sem_t _space_sem; // 生产者关心

    pthread_mutex_t _c_mutex;
    pthread_mutex_t _p_mutex;
};